本發(fā)明涉及一種用于借助于電容式傳感器系統(tǒng)識別人手在方向盤的抓握區(qū)域中的存在的方法，其中，人手在包括至少一個與傳感器電子器件的輸入/輸出端相連接的傳感器電極的傳感器結(jié)構(gòu)的探測區(qū)域中的存在引起傳感器電極與參考電位的電容耦合相對不存在手的情形中的參考狀態(tài)的變化，且其中，金屬的方向盤芯部與地電位相連接。

背景技術(shù)：

1、在此所使用的傳感器電極是方向盤輪緣中導(dǎo)電的傳感器墊的單層或多層結(jié)構(gòu)。這些傳感器系統(tǒng)也被稱作“hod傳感器”(hands?on?wheel?detection)。在此，經(jīng)由電容測量可識別手的存在。在此如下被充分利用，即，存在在手與傳感器電極之間的電容耦合，其電容值chand取決于抓握狀態(tài)。相關(guān)聯(lián)的傳感器電子器件或者通過使用傳感器電子器件的測量方法的任務(wù)在于檢測出電容chand的由抓握狀態(tài)變化所引起的變化。在此特別的難點在于：電容chand且尤其其待檢測的變化相比方向盤的其它內(nèi)部電容而言非常小。出于該原因，人們?yōu)榱似錅y量樂意采用所謂的積分法，在其中在多個連續(xù)周期中將較小的電荷量由其電容值相對較小且可變的傳感器元件傳遞到帶有已知的固定的且明顯更大電容值的積分電容器上。在預(yù)先給定數(shù)量的這樣的積分周期之后在積分電容器上的電壓于是借助于a/d轉(zhuǎn)換器被測量且被處理成傳感器幅值，該幅值又是對于電容chand而言的直接量度。其它同樣可能影響所測量的電容的影響因素因此須盡可能保持恒定。為此，尤其方向盤芯部被放置到固定電位上。

2、由現(xiàn)有技術(shù)原則上已知用于以電容式傳感器結(jié)構(gòu)識別手的用于機動車的方向盤的傳感器系統(tǒng)。因此，例如de?203?09?603?u1指出了一種帶有按扇形布置的傳感器電極的方向盤，這些傳感器電極使得如下成為可能：識別人手的靠近和/或遠離且關(guān)聯(lián)于方向盤的特定的區(qū)域。

3、wo?2016/087279a1公開了一種用于機動車的方向盤，其帶有電容式傳感器系統(tǒng)，且傳感器系統(tǒng)的傳感器結(jié)構(gòu)至少有時也可作為加熱結(jié)構(gòu)來被運行。此外，該方向盤具有金屬的方向盤芯部，其作為主動屏蔽元件來運行且可被加載以定義的電位，以便于減少傳感器結(jié)構(gòu)與方向盤芯部的干擾的電容耦合。

4、由于相對在手與相應(yīng)的傳感器電極之間的電容chand明顯更大的在方向盤芯部與該傳感器電極之間的電容ccore，方向盤芯部的電位變化對hod測量具有干擾性影響。方向盤芯部到固定電位處的設(shè)置用于避免該問題的連結(jié)在傳感器電子器件中實現(xiàn)。通常在地電位gnd處實現(xiàn)的該電位連結(jié)典型地具有cgnd＞100nf的電容。

5、傳感器電極和方向盤芯部通常經(jīng)由插塞連接器與電纜束相連，該電纜束通向hod電子器件且與其同樣經(jīng)由插塞連接器相連接。

6、該實際情況以及相關(guān)的物理量在圖2中以現(xiàn)有技術(shù)被示意性地示出。

7、所使用的被用于構(gòu)建傳感器電極和被用于構(gòu)造方向盤的觸感的基底和填充材料通常是在高濕度環(huán)境條件下吸收水的材料。被儲存在這些材料中的水不僅對其電導(dǎo)率而且對其介電常數(shù)具有重大影響。因此，在傳感器電極的各個層之間的電容耦合和歐姆耦合以及其相對方向盤芯部和/或方向盤加熱裝置的耦合被水存儲影響。該耦合在圖1中被顯示，其中，出于清晰的原因僅示出了在傳感器電極與方向盤芯部之間的耦合chumid和rhumid。

8、在此如下實際情況被證實是有問題的：水存儲對hod測量的影響可能明顯大于不同抓握狀態(tài)的影響。此外，抓握狀態(tài)本身的影響同樣被改變，從而在執(zhí)行簡單的數(shù)值范圍分析的情形中有可能錯誤地識別出被信以為真的不同于實際存在的抓握狀態(tài)。

9、雖然通常環(huán)境傳感器(例如ntc)被安裝在方向盤中且被評估。然而，這些傳感器通常僅用于保障，而不用于補償。由于其是單獨的傳感器，所以該影響此外不充分地與hod測量關(guān)聯(lián)，以便于實時使得hod測量值的補償成為可能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、根據(jù)本發(fā)明的方法相對先前所描述的現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點：指出了一種診斷方法，該方法與對hod測量的影響關(guān)聯(lián)且因此實時使得用于環(huán)境影響補償?shù)膆od測量的校正成為可能，以便于避免所描述的錯誤。

2、這根據(jù)本發(fā)明由此實現(xiàn)，即，借助于至少一次診斷測量確定針對由在方向盤中的水存儲所引起的對在傳感器電極與方向盤芯部之間的電容耦合和歐姆耦合的環(huán)境影響chumid和rhumid的量度δuhumid且被用于校正傳感器電極與參考電位的電容耦合的確定。

3、在根據(jù)本發(fā)明的方法的一種優(yōu)選的設(shè)計方案中，診斷測量包括帶有電容c的電容器經(jīng)由電阻rhumid在確定的等待時間δt中的放電的確定，其中，該量度δuhumid是在初始電壓u0與等待時間δt之后的電壓uhumid之間的差值。

4、診斷測量有利地以預(yù)先給定的采樣率周期性重復(fù)地來執(zhí)行。

5、根據(jù)本發(fā)明的方法的另外的有利的設(shè)計方案由本發(fā)明的

6、可能的實施方案的下面的描述得出。

技術(shù)特征：

1.一種用于借助于電容式傳感器系統(tǒng)識別人手(1)在方向盤(2)的抓握區(qū)域中的存在的方法，其中，人手(1)在包括至少一個與傳感器電子器件(3)的輸入/輸出端(3.1)相連接的傳感器電極(4)的傳感器結(jié)構(gòu)的探測區(qū)域中的存在引起所述傳感器電極(4)與參考電位的電容耦合chand相對不存在手(1)的參考狀態(tài)的變化，且其中，金屬的方向盤芯部(5)與地電位(gnd)相連接，其特征在于，借助于至少一次診斷測量確定針對由在所述方向盤(2)中的水存儲所引起的對在所述傳感器電極(4)與所述方向盤芯部(5)之間的電容耦合和歐姆耦合的環(huán)境影響chumid和rhumid的量度δuhumid且被用于校正所述傳感器電極(4)與所述參考電位的電容耦合chand的確定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述診斷測量包括帶有電容c的電容器經(jīng)由電阻rhumid在一確定的等待時間δt中的放電的確定，且所述量度δuhumid是在初始電壓u0與在等待時間δt之后的電壓uhumid之間的差值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述診斷測量以預(yù)先給定的采樣率周期性重復(fù)地來執(zhí)行。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用于借助于電容式傳感器系統(tǒng)識別人手(1)在方向盤(2)的抓握區(qū)域中的存在的方法，其中，人手(1)在包括至少一個與傳感器電子器件(3)的輸入/輸出端(3.1)相連接的傳感器電極(4)的傳感器結(jié)構(gòu)的探測區(qū)域中的存在引起傳感器電極(4)與參考電位的電容耦合(C<subgt;Hand</subgt;)相對不存在手(1)的參考狀態(tài)的變化，且其中，金屬的方向盤芯部(5)與地電位(GND)相連接，根據(jù)本發(fā)明其特征在于，借助于至少一次診斷測量確定針對由在方向盤(2)中的水存儲所引起的對在傳感器電極(4)與方向盤芯部(5)之間的電容耦合和歐姆耦合的環(huán)境影響(C<subgt;Humid</subgt;，R<subgt;Humid</subgt;)的量度(ΔU<subgt;Humid</subgt;)，且被用于校正傳感器電極(4)與參考電位的電容耦合(C<subgt;Hand</subgt;)的確定。

技術(shù)研發(fā)人員：克里斯蒂安·布雷格曼,馬蒂亞斯·塞費爾特,托比亞斯·海因洛斯
受保護的技術(shù)使用者：科世達汽車電氣有限及兩合公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24